KR101849281B1 - Antibacterial admixture for cement mortar for inhibiting the fungal - Google Patents
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Abstract
시멘트에 항균성을 부여하여 곰팡이 발생을 차단할 수 있게 하는, 곰팡아균을 억제하는 시멘트 몰타르용 항균혼화제를 개시한다. 본 발명의 시멘트 몰타르용 항균혼화제는 중량으로 유황분말 30%, PNS 45%, 녹말에테르 15%, 그리고 시멘트 몰타르 균열방지제 10%를 함유한다.Disclosed is an antimicrobial admixture for a cement mortar which is capable of inhibiting the generation of fungi by imparting antimicrobial properties to the cement. The antimicrobial admixture for cement mortar according to the present invention contains 30% by weight of sulfur powder, 45% by weight of PNS, 15% by weight of starch ether, and 10% by weight of a cement mortar cracking inhibitor.
Description
본 발명은 시멘트 몰타르용 항균 혼화제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시멘트에 항균성을 부여하여 곰팡이 발생을 차단할 수 있게 하는, 곰팡이균을 억제하는 시멘트 몰타르용 항균혼화제에 관한 것이다.The present invention relates to an antibacterial admixture for a cement mortar, and more particularly, to an antibacterial admixture for a cement mortar which inhibits fungi which can inhibit the generation of mold by imparting antimicrobial properties to the cement.
우리나라 구조물의 대부분은 70∼80년대를 전후로 경제발전 계획에 따라 콘크리트로 된 구조물이 들어서기 시작하였다. 이러한 대부분의 구조물들은 환경적, 시공불량, 천연골재 고갈로 인한 부적합한 재료의 사용으로 인하여 30년 이상이 지난 지금 콘크리트 열화로 인한 문제가 끊임없이 발생하고 있다.Most of the Korean structures started to enter concrete structures around the 70s and 80s according to the economic development plan. Most of these structures are caused by the deterioration of concrete over the past 30 years due to environmental, construction failure, and the use of unsuitable materials due to natural aggregate depletion.
통상적으로, 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트는 열화에 대하여 상당한 취약성을 가진다. 콘크리트 열화는 상당 부분이 화학적인 반응에 의해 발생되는 것으로 염해, 중성화로 조기 열화가 큰 문제로 대두되고 있다.Conventionally, concrete using Portland cement has considerable vulnerability to deterioration. Concrete deterioration is caused by a chemical reaction in a considerable part, and early deterioration due to neutralization is a big problem.
이러한 콘크리트 열화를 방지하기 위해 많은 보수재, 보강제 및 혼화재료들이 개발되고 있지만, 재료원가 및 재료성능에 대한 부작용으로 실제 공사에 적용하는데 한계가 있다.In order to prevent such deterioration of concrete, many repairing materials, reinforcing agents and admixtures have been developed. However, there are limitations in application to actual construction due to side effects on material cost and material performance.
근래 들어와 콘크리트 구조물의 열화에 대한 성능을 향상시키기 위해 개질된 유황을 사용하고 있는데, 유황의 사용방법은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫 번째로 일반 유황과 필러(고로슬래그, 플라이 애쉬, 실리카 퓸등)를 혼합한 다음 높은 열을 가하여 유황콘크리트를 제조하는 방법과 두 번째로 디시클로 펜타디엔(dicyclopentadiene; DCDP)과 같은 개질제를 이용하여 개질하여 융점을 떨어뜨려 개질유황을 제조한 다음 이 유황을 콘크리트 건배합시 골재와 함께 배합한 뒤 시멘트와 물을 투입하여 사용하는 방법으로 구별할 수 있다.In recent years, modified sulfur has been used to improve the performance against deterioration of concrete structures. There are two main ways of using sulfur. The first method is to mix sulfur with fillers (blast furnace slag, fly ash, silica, etc.), then to produce sulfur concrete by applying high heat, and secondly, using a modifier such as dicyclopentadiene (DCDP) The modified sulfur is produced by modifying the melting point and then the sulfur is blended with the aggregate in the concrete dry method, and then the cement and water are used.
최근 유황 사용방법은 두 번째 방법을 통해 모르타르 및 콘크리트에 적용하는 유황 콘크리트 기술이 개발되었다. 이러한 개질 유황 콘크리트는 동결융해 저항성, 염해, 중성화에 대해 우수한 내구성을 가지고 있다. 하지만, 높은 용융온도 제어기술, 콘크리트 타설 후 골재나 거푸집 예열 문제 및 화제 취약성 그리고 심한 악취로 인하여 그 적용 범위가 한정되어 있는 실정이다.Recently, the sulfur concrete technique for mortar and concrete has been developed through the second method. These modified sulfur concrete have excellent durability against freezing and thawing resistance, salting and neutralization. However, the application range is limited due to the high melting temperature control technology, the problem of aggregate and form preheating after concrete pouring, topic vulnerability, and severe odor.
그리고 콘크리트 배합 시 골재 상태를 절건 상태로 사용해야 하는 문제점을 가지며, 건배합 시 골재에 유황이 균일하게 배합되지 못하는 단점과 제대로 개질되지 못한 유황을 사용할 경우 수용성으로 개발된 유황을 사용하더라도 배합시 유황끼리 큰 덩어리를 형성하며 유황끼리 서로 뭉치게 된다. 또한, 용융된 개질 유황을 골재와 배합할 시 정량의 유황량을 투입하지 못하는 단점을 가지고 있으며, 유황을 개질하는데 사용되는 디시클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene; DCDP) 등과 같은 개질 재료는 중국에서 수입하여 사용하고 있어 쉽게 재료를 구입하지 못하는 단점을 가지고 있다.In addition, there is a problem in that the aggregate condition must be used in a state of a solid state in the concrete mixing, and the disadvantage that the sulfur is not uniformly mixed in the aggregate during the dry mixing and the sulfur which is not reformed properly is used, It forms a large lump and the sulfur is gathered together. In addition, when molten reformed sulfur is mixed with aggregate, it can not be supplied with a predetermined amount of sulfur. The reforming material such as dicyclo pentadiene (DCDP) used for reforming sulfur is imported from China And it has a disadvantage that it can not easily purchase materials.
위와 같은 개질제는 중합반응이 제대로 이루어지지 못할 경우 고체 유황을 제조할 시 유황이 대기상태에서 딱딱한 고체 형태를 이루지 못하고 진득한 유황고체 덩어리를 형성하게 된다. 또한, 개질된 유황의 경우 일부 개질성분 및 방법에 따라 수중 양생시 콘크리트 표면으로 유황 성분이 용출되는 단점 등을 가지고 있다.When the polymerization reaction is not properly carried out, the above-mentioned modifier causes the sulfur to form a solid solid body of sulfur without forming a hard solid state in the atmospheric state when the solid sulfur is produced. In addition, the modified sulfur has the disadvantage that the sulfur component is eluted on the concrete surface when cured in water according to some modified components and methods.
현재 기술로서 개질 유황 콘크리트는 지중, 해중, 수중에서만 사용해야 하므로 그 적용범위가 한정되어 있는 실정이며, 범용적인 건설용 재료로서의 확대 사용 개선이 시급한 실정이다.As the present technology, modified sulfur concrete must be used only in the underground, underwater and underwater, and its application range is limited. Therefore, it is urgent to improve the use of expanded concrete as a general purpose construction material.
또한, 개질유황콘크리트는 동결융해저항성, 염해, 중성화에 대해 우수한 내구성을 갖고 있지만, 높은 용융온도제어기술을 요하고, 콘크리트 타설 후 골재나 거푸집 예열문제 및 화재 취약성과 심한 악취로 인하여 그 적용 범위가 제한적일 수 밖에 없는 실정이다.In addition, the modified sulfur concrete has excellent durability against freeze-thaw resistance, saltiness and neutralization, but it requires a high melting temperature control technology, and it is difficult to prevent the aggregate and form preheating problem, fire vulnerability, It is inevitable that it is limited.
상기와 같은 것을 해결하고자 등록특허 제 10-1408204호에서는 수용성 유황을 제조하여 콘크리트에 첨가하는 방법을 사용하였는데, 유황을 50~54.9wt%를 사용하고 있어서 수용성 유황을 제조하기가 어려운 것으로 판단된다.In order to solve the above-mentioned problems, the method of preparing water-soluble sulfur and adding it to concrete is used in Patent No. 10-1408204. It is considered that it is difficult to prepare water-soluble sulfur because 50 to 54.9 wt% of sulfur is used.
또한 상기와 같이 유황을 콘크리트의 혼화제로 사용하여 왔으나 이들은 콘크리트의 인장 강도 증가나 균열 제어 효과 등을 위한 것으로 곰팡이균의 억제 및 차단에는 효과를 기대하고 있지 못한 실정이다.Also, sulfur has been used as an admixture of concrete as described above, but these are for the purpose of increasing the tensile strength of concrete, crack control effect, and the like.
상기와 같은 유황은 상온에서는 인체에 무해하며 의약품, 화장품, 비료에 사용하는 천연소재로 내산성을 가지고 항균효과가 뛰어나다. 그러나 종래에는 건설재로로서의 유황을 콘크리트에 적용 시 고내구성, 무투수성, 동결융해 저항성, 염해부식저항성 등의 성능을 발휘함에도 불구하고 고온에서 용융시켜 사용해야 하는 번거로움과 이로 인한 별도의 시공 장비 필요, 용융 시 냄새의 발생 등 시공성이 떨어져 상업적으로 널리 실용화되지는 못하고 있는 실정이다.Such sulfur is harmless to the human body at room temperature and is natural material used in pharmaceuticals, cosmetics and fertilizers, and has excellent antimicrobial effect with acid resistance. However, in the past, when sulfur as a construction material was applied to concrete, it required to be melted at a high temperature and used separately due to its high durability, non-water resistance, freeze-thaw resistance and salt corrosion resistance. Such as the generation of odor during melting, and thus it has not been commercialized widely commercially.
한편, 최근 곰팡이 균에 의한 아토피 피부염으로 치료받은 환자는 건강보험통계에 따르면 1년에 약 100만 명에 달하고 이에 따른 진료비도 약 300억원에 이른다고 알려져 있다. 최근에는 어린이 뿐 아니라 어른도 아토피로 고생하는 사례가 늘고 있다. 그런데, 곰팡이를 없애고 환기를 잘 하는 등 집안 환경만 바꿔 줘도 아토피 증상을 완화하는 데 효과가 있다는 결과가 나와 주목을 받고 있다. 환경부와 함께 삼성서울병원 아토피 환경보건센터가 지난 해 아토피 피부염 아동이 있는 가정을 대상으로 넉 달 동안 주거환경을 개선하고 환경 교육을 한 결과, 증세 완화 효과가 있었다고 밝힌 바 있다.According to the health insurance statistics, the number of patients who have been treated with atopic dermatitis due to fungi is estimated to reach about 1 million in a year, and the cost of medical treatment is about 30 billion won. Recently, there have been more and more cases of suffering from atopy as well as children. However, it has been noted that it is effective to alleviate the symptoms of atopy even if the house environment is changed, for example, by eliminating the fungus and ventilating well. The Ministry of Environment and the Samsung Seoul Hospital have reported that the Atopy Environmental Health Center has improved the residential environment and environmental education for families with children with atopic dermatitis last year.
상기와 같은 곰팡이는 습한 조건인 화장실, 샤워실 등의 타일 틈 사이에서 많이 발생하므로 타일 접착 및 틈을 마감하는 용도로 쓰이는 시멘트 모르타르에 항균성을 부여하여 곰팡이 발생을 원천적으로 차단한다면 아토피 피부염 치료를 위한 사회적 비용을 현저히 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 곰팡이균에 항균성을 갖는 혼화제를 만들어 시멘트 몰타르에 섞어 사용할 수 있다면 곰팡이를 방지하여 국민건강 증진에도 많은 도움이 될 것이다.The above-mentioned mold is generated in a wet condition such as a toilet and a shower room. Therefore, it is possible to prevent the fungus from being generated by imparting antimicrobial properties to the cement mortar used for tile adhesion and gaps, Social costs can be significantly reduced. Therefore, if an admixture having antimicrobial properties to fungi can be prepared and mixed with cement mortar, it will be helpful for the prevention of mold and promotion of public health.
본 발명은 종래기술들과는 달리 건축물 내부의 마감재로 사용되는 시멘트 몰타르에 사용하기 적합하며 건축물 내부의 곰팡이 발생을 원천적으로 차단하거나 적어도 곰팡이 발생을 억제할 수 있는, 곰팡이균에 항균성을 갖는 시멘트 몰타르용 항균 혼화제를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to an antimicrobial agent for cement mortar which is suitable for use in a cement mortar used as a finishing material inside a building, which has a antibacterial property against fungus bacteria, The object of the present invention is to provide an admixture.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 중량으로 유황 분말 30%, 나프탈린계 분말유동화제인 PNS 45%, 벽체시공 시 처짐 방지를 위한 녹말에테르(Starch Ether) 15%, 시멘트 몰타르의 균열을 방지하기 위한 균열 방지체로 레디스퍼시블 폴리머 파우더(Redispersible Polymer Power) 10%를 함유하는, 곰팡이균을 억제하는 시멘트 몰타르용 항균 혼화제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for preventing cracking of a cement mortar, which comprises 30% by weight of sulfur powder, 45% of naphthalene-based powder fluidizing agent PNS, 15% of starch ether for preventing sagging during wall construction, Which comprises 10% of Redispersible Polymer Powder as a crack preventing material for a cement mortar.
상기에서, 각 원료들은 통상의 것을 사용할 수 있다.In the above, each raw material may be a conventional one.
본 발명에 의하면, 건축물 내부 마감 시, 특히 습한 조건인 화장실이나 샤워실 또는 각종 공간의 모서리 등의 마감 시 타일 틈새나 모서리 등에 사용하는 몰타르에 본 발명의 항균 혼화제를 첨가하여 사용하면 곰팡이균을 억제할 수 있어서, 미감은 물론 아토피 피부염 발생 등을 예방할 수 있어 국민 건강 증진에 기여할 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.According to the present invention, when the inside of a building is clogged, particularly when a mortar used for a tile gap or an edge at the time of closing a corner of a toilet, a shower room, Thus, it is possible to prevent the occurrence of atopic dermatitis as well as aesthetics, and it is expected to have an effect of contributing to the promotion of public health.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 혼화제 사용(0~2%)에 대한 곰팡이균 항균실험 사진FIGS. 1A to 1E are photographs of mold antimicrobial experiments on the use of the admixture of the present invention (0 to 2%)
이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 기술한다. 하기의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형이나 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The following description is provided to assist the understanding and implementation of the present invention, but the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit of the invention as set forth in the following claims.
먼저 본 발명에서는 시멘트 몰타르의 유동성을 확보하기 위하여 나프탈린계 PNS(폴리나프탈렌 설포네이트)를 사용한다. 상기의 PNS는 분말유동화제로 통상의 것을 사용한다.In the present invention, naphthalene-based PNS (polynaphthalene sulfonate) is used to secure the fluidity of the cement mortar. The above-mentioned PNS uses a conventional powder fluidizing agent.
또한 타일 등의 벽체 시공 시 처짐 방지를 위하여 녹말에테르(Starch Ether)를 사용하여 인체에 해가 되지 않도록 하고, 시멘트 몰타르의 균열을 방지하기 위해 균열 방지제로서 레디스퍼시블 폴리머 파우더(Redispersible Polymer Powder)를 사용하고, 곰팡이균에 대한 항균성능을 부여하기 위해 유황분말을 사용하는데 상기의 재료들은 별도로 제조하지 않고 통상의 유통되는 것을 사용한다.In addition, Starch Ether is used to prevent sagging during wall construction of tiles, etc. In order to prevent damage to human body and to prevent cracking of cement mortar, Redispersible Polymer Powder is used as a crack preventing agent. And sulfur powder is used to impart antimicrobial activity against fungi. The above materials are not produced separately but used in common circulation.
또한 본 발명에서 명시되지 않은 것은, 동일자 제출하는 본 출원인의 타 출원 내용을 참고한다.Also, what is not specified in the present invention refers to the contents of another applicant's application to the same applicant.
[실시예][Example]
본 실시예에는 여러 가지로 실시하여 본 결과 최적의 것으로 판단되는 것을 기술한다.In the present embodiment, it is described that it is judged as optimal by variously carrying out it.
상기의 원료들에서 중량으로 유황분말 30%, PNS 45%, 녹말에테르 15%, 그리고 시멘트 몰타르 균열방지제로 레디스퍼시블 폴리머 파우더(Redispersible Polymer Power) 10%를 혼합하여 분말형 항균 혼화제를 제조하였다.Powder type antibacterial admixture was prepared by mixing 30% of sulfur powder, 45% of PNS, 15% of starch ether, and 10% of Redispersible Polymer Powder as a cement mortar crack preventive agent in the above materials .
[실험예 1] 곰팡이균에 대한 항균실험[Experimental Example 1] Antibacterial experiment against mold
ASTM G 21에서 규정하고 있는 시편의 균주를 접종한 부분에 대한 균사의 발육면적에 따라 그 정도를 5등급으로 분류하여 방미도(곰팡이균)을 판단하였다. 하기 표 1은 ASTM G 21에 따른 등급표이다.According to ASTM G 21, the extent of fungal growth (fungus) was determined by classifying the degree of mycelium as grade 5 according to the area of mycelial growth on the inoculated portion of the specimen. Table 1 below is a rating table according to ASTM G 21.
본 발명의 시멘트 몰타르용 항균혼화제를 전체 몰타르에 대해 0.5~2wt% 첨가한 시편 모두에서 접종한 균주의 균사가 자라지 못하였으며 모두 가장 우수한 "0등급" 으로 판정되었다. 하기 표 2는 이를 나타낸 것이다.The mycelium of the strain inoculated with the antimicrobial admixture for cement mortar of the present invention in 0.5 to 2 wt% of the total mortar was not grown, and all the samples were judged as the best "grade 0". Table 2 below illustrates this.
결과
result
그리고 하기 표 3은 상기와 같이 본 발명의 시멘트 몰타르용 항균혼화제를 전체 몰타르에 대해 0.5~2wt% 첨가한 시편의 배지 색상에 따른 결과를 나타낸 것이며, 실제 시편의 배지 사진이 도 1a 내지 도 1e에 도시되어 있다. 도 1a는 미 첨가한 대조군이며 도 1b 내지 도 1e는 실험군으로서 본 발명의 항균 혼화제를 몰타르에 0.5~2wt% 첨가한 후 4주 경과 뒤에 촬영한 사진이다.Table 3 below shows the result of the test according to the media color of the test piece added with 0.5 to 2 wt% of the antimicrobial admixture for cement mortar according to the present invention to the entire mortar. Respectively. FIG. 1A is a control group not added, and FIG. 1B to FIG. 1E are photographs taken at 4 weeks after adding 0.5 to 2 wt% of the antimicrobial admixture of the present invention to a mortar as an experiment group.
(wt%)The addition amount of the admixture of the present invention
(wt%)
(초기)Badge color
(Early)
(4주 후)Badge color
(4 weeks later)
[실험예 2] 곰팡이균에 대한 유동성 실험[Experimental Example 2] Fluidity test for fungus
하기 표 4는 본 발명의 혼화제를 상기와 같이 몰타르 전체 중량에서 0~2% 함유한 것에 대한 곰팡이 균에 대한 유동성실험 표이다.Table 4 below shows the test results of flowability against fungi against the inclusion of the admixture of the present invention at 0 to 2% based on the total weight of the mortar as described above.
(mm)Folw 1
(mm)
(mm)Folw 2
(mm)
(mm)Folw 3
(mm)
상기 표에서 알 수 있듯이 본 발명의 혼화제를 사용하면 유동성이 탁월한 것을 알 수 있다.As can be seen from the above table, the use of the admixture of the present invention shows excellent fluidity.
Claims (2)
상기 항균혼화제는,
중량으로 유황분말 30%, PNS 45%, 녹말에테르 15%, 그리고 레디스퍼시블 폴리머 파우더 10%를 혼합하여 제조되며,
상기 항균혼화제는 시멘트 몰타르 100중량에 대하여 0.5~2중량%가 첨가되는 것을 특징으로 하는 시멘트 몰타르용 항균혼화제.
An antimicrobial admixture for cement mortar which is capable of inhibiting fungi upon the construction of a wall such as a toilet or a shower room in a humid environment,
The antibacterial admixture may contain,
It is manufactured by mixing sulfur powder 30%, PNS 45%, starch ether 15%, and redispersible polymer powder 10% by weight,
Wherein the antimicrobial admixture is added in an amount of 0.5 to 2% by weight based on 100 parts by weight of the cement mortar.
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